JPH01270594A - 化合物半導体の製造方法 - Google Patents
化合物半導体の製造方法Info
- Publication number
- JPH01270594A JPH01270594A JP10102888A JP10102888A JPH01270594A JP H01270594 A JPH01270594 A JP H01270594A JP 10102888 A JP10102888 A JP 10102888A JP 10102888 A JP10102888 A JP 10102888A JP H01270594 A JPH01270594 A JP H01270594A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound semiconductor
- layer
- superlattice
- layers
- superlattice layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野〕
本発明は例えば光デバイス用又は高速デバイス用の化合
物半導体基板の製造に係り、′＋馬にＳ、単結晶基板Ｔ
ｃこ化合物半導体層をエピタキシャル成長さ−Ｕろ方法
に関する。
物半導体基板の製造に係り、′＋馬にＳ、単結晶基板Ｔ
ｃこ化合物半導体層をエピタキシャル成長さ−Ｕろ方法
に関する。
ＧａＡｓ等の化合物半導体は、３１半導体とは異なり直
接遷移型であること、また；１；ヤリャの移動度か大き
いものが得られる等の特徴を備えており、光デバイス又
は高速デバイスに適している。
接遷移型であること、また；１；ヤリャの移動度か大き
いものが得られる等の特徴を備えており、光デバイス又
は高速デバイスに適している。
しかし、大面積の完全結晶Ｇ 、ＩＡ ｓ ＪＪ板を得
ることは困難であり、しかもＧ ａ Ａ ｓ半導体は機
械的強度が劣るためデバイス作製プロセスか困難である
という問題点があった。これを解決するために３１半導
体とＧｄＡｓ−′１８１００両者の長所を利用すべく近
時３１基板」−にＧａＡｓをエピタキシャル成長さ−Ｕ
る技術が研究されているか、ＳｉとＧａＡｓとは格子定
数が約４％（Ｓｉ ： ５．４３１人、 ＧａＡｓ ：
５．６５３人）程度界なるために、ＧａＡｓをＳｉ単
結晶基板上乙こ直接エピタキシャル成長さセても優れた
結晶性のＧ ａ Ａ ｓ半導体は得られない。
ることは困難であり、しかもＧ ａ Ａ ｓ半導体は機
械的強度が劣るためデバイス作製プロセスか困難である
という問題点があった。これを解決するために３１半導
体とＧｄＡｓ−′１８１００両者の長所を利用すべく近
時３１基板」−にＧａＡｓをエピタキシャル成長さ−Ｕ
る技術が研究されているか、ＳｉとＧａＡｓとは格子定
数が約４％（Ｓｉ ： ５．４３１人、 ＧａＡｓ ：
５．６５３人）程度界なるために、ＧａＡｓをＳｉ単
結晶基板上乙こ直接エピタキシャル成長さセても優れた
結晶性のＧ ａ Ａ ｓ半導体は得られない。
そごで、斯かる格子不整合に起因する結晶歪みを緩和す
るために、ＳｉとＧａＡｓとの間にハンファ層（緩衝層
）を形成することが提案されている。例えば低温で成長
さ−ＵたＧａＡｓをハンファ層とし゛ζＳ１基板」−に
ＧａＡｓ半導体を形成ずろ技術がある（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ ７７（１９８６
）、Ｐ４９０〜Ｐ４９７） 。ごれは、第２図に示すよ
）にＳｉ単結晶基板１上に４５０°Ｃ以下という低い温
度で２００人程度以下の厚さのＧａＡｓ１Ｗ３を成長さ
せ、その上に通常の成長温度（６００〜７００ ’Ｃ）
でＧａＡｓ半導体層２をエピタキシャル成長させる技術
である。
るために、ＳｉとＧａＡｓとの間にハンファ層（緩衝層
）を形成することが提案されている。例えば低温で成長
さ−ＵたＧａＡｓをハンファ層とし゛ζＳ１基板」−に
ＧａＡｓ半導体を形成ずろ技術がある（Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ ７７（１９８６
）、Ｐ４９０〜Ｐ４９７） 。ごれは、第２図に示すよ
）にＳｉ単結晶基板１上に４５０°Ｃ以下という低い温
度で２００人程度以下の厚さのＧａＡｓ１Ｗ３を成長さ
せ、その上に通常の成長温度（６００〜７００ ’Ｃ）
でＧａＡｓ半導体層２をエピタキシャル成長させる技術
である。
しかし、−］二記従来の方法においても、結晶欠陥の緩
和は充分ではなく歪みの無いＧａＡｓを成長させるごと
は困難であった。
和は充分ではなく歪みの無いＧａＡｓを成長させるごと
は困難であった。
本発明は以１−の事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは２層の超格子層をバッファ層と
して形成することにより歪みの無い結晶性に優れた化合
物半導体の製造力′？夫を提供するものである。
その目的とするところは２層の超格子層をバッファ層と
して形成することにより歪みの無い結晶性に優れた化合
物半導体の製造力′？夫を提供するものである。
〔課題をｉｉ’＋’火！Ｉ−るための手段〕上記目的を
Ｊ±成するために、本発明に係る化合物半導体の製造方
法はＳｉ羊結晶基扱」農こ化合物半導体層をエビタキソ
ヤル成長さ−けるにあたり、前記Ｓｉ単結晶基板上に前
記化合物′−１′−導体を含むアモルファス超格子層を
成長さ一已、次にごれより高温の通常の成長温度で、こ
の超格子層上に前記化合物半導体を含む超格子層を成長
させ、これら２層Ｍの超格子層上に化合物半導体をエピ
タキシャル成長させる。
Ｊ±成するために、本発明に係る化合物半導体の製造方
法はＳｉ羊結晶基扱」農こ化合物半導体層をエビタキソ
ヤル成長さ−けるにあたり、前記Ｓｉ単結晶基板上に前
記化合物′−１′−導体を含むアモルファス超格子層を
成長さ一已、次にごれより高温の通常の成長温度で、こ
の超格子層上に前記化合物半導体を含む超格子層を成長
させ、これら２層Ｍの超格子層上に化合物半導体をエピ
タキシャル成長させる。
本発明に係る化合物半導体の製造方法にあっては、先ず
基板上に比較的低温でアモルファス超格子層を成長さ・
毬、次にその上に比較的高温で超格子層を成長さ−ｌ、
これら２層の超格子層」二に化合物半導体をエピタキシ
ャル成長させると、歪み等の欠陥が無い結晶性に優れた
化合物半導体が生成される。
基板上に比較的低温でアモルファス超格子層を成長さ・
毬、次にその上に比較的高温で超格子層を成長さ−ｌ、
これら２層の超格子層」二に化合物半導体をエピタキシ
ャル成長させると、歪み等の欠陥が無い結晶性に優れた
化合物半導体が生成される。
［実施例］
以下、本発明とその実施例を示す図面に粘ついて説明−
する。
する。
第１図は本発明に係る化合物半導体の模式的断面構造図
であり、１はＳ１単結晶の基板、３ａ、 ３ｂは超格子
層、２は化合物？４’導体層である。製造方法を用いて
Ｓ１単結晶乃板ににＧａＡｓをＭ ＯＣＶ Ｉ）法でエ
ビタキソヤル成長さ・ける場合の−・実施例を示す説明
図である。図乙こおいて、基板ｌは等軸重形のＳｉ単結
晶からなり、（１００）面を１０度以内、望ましくは４
〜６度（０１１）面方向に傾斜した面を処理表面とする
。超格子層３ａは八ＩＧａＡｓ（厚み２０人）／ＧａＡ
ｓ（厚め２０人）か交互に各５層つつ積層してなる層厚
２００人のものであり、超格子層３ｈはＡ ｌＧａＡｓ
（厚み２００人）／ＧａＡｓ （厚メ２００人）を交
互に各５層づつ積層してなる層厚２０００人のものであ
る。化合物半導体層２はＧａＡｓのエピタキシャル成長
層である。
であり、１はＳ１単結晶の基板、３ａ、 ３ｂは超格子
層、２は化合物？４’導体層である。製造方法を用いて
Ｓ１単結晶乃板ににＧａＡｓをＭ ＯＣＶ Ｉ）法でエ
ビタキソヤル成長さ・ける場合の−・実施例を示す説明
図である。図乙こおいて、基板ｌは等軸重形のＳｉ単結
晶からなり、（１００）面を１０度以内、望ましくは４
〜６度（０１１）面方向に傾斜した面を処理表面とする
。超格子層３ａは八ＩＧａＡｓ（厚み２０人）／ＧａＡ
ｓ（厚め２０人）か交互に各５層つつ積層してなる層厚
２００人のものであり、超格子層３ｈはＡ ｌＧａＡｓ
（厚み２００人）／ＧａＡｓ （厚メ２００人）を交
互に各５層づつ積層してなる層厚２０００人のものであ
る。化合物半導体層２はＧａＡｓのエピタキシャル成長
層である。
超格子層３ａ、３ｂはダイヤ・モンド型結晶構造のＳｉ
弔結晶の格ｒ一定数５４３１人と閃亜鉛鉱型結晶構造の
ＧａＡｓの格子定数５．６５３人との約４％の格子定数
の差異に起因する格子不整合を緩和すべきバッファ層と
しての役目を果たす。
弔結晶の格ｒ一定数５４３１人と閃亜鉛鉱型結晶構造の
ＧａＡｓの格子定数５．６５３人との約４％の格子定数
の差異に起因する格子不整合を緩和すべきバッファ層と
しての役目を果たす。
以下１ｔｉかるＧａＡｓ化合物半導体の製造方法につい
て詳述する。
て詳述する。
先ず、基板１を反応炉内の支持台上に載置し、次に反応
かｊ内にＡｓ１Ｌ＋ （アルシ刈と水素とを導入してＲ
１ｆ加熱によゲて炉内温度を１００Ｏ’Ｃとして３０分
間純持してＳｌの自然酸化膜（ＳｉＯ□）を除去した後
、Ｇａ原料ガスとしてＴＭＧ（＋・リメチルガリウＪ、
）を、Ａｓ原料ガスとしてＡｓ１ｌ：＋を、またＡ！原
料ガスとしてＴＭＡ（トリメチルアルミニウド）を炉内
に導入してＡＩＧａＡｓ（厚み２０人）／ＧａＡｓ（厚
み２０人）を交互に各５層つつ、すなわち計１０層を温
度５００°Ｃで成長させて層厚２００人の第１の超格子
層３ａを生成−Ｕしめる。このとき超格子層３ａはアモ
ルファス状である。次に同様に原料ガスを炉内に導入し
てＡＩＧａＡｓ（厚／７２００人）／ＧａＡｓ（Ｎみ２
００人）を交互に各５層、すなわち旧１０層を温度７５
０°Ｃで成長させて層厚２０００人の第２の超格子層３
ｈを生成せしめる。７１μ度を７５０°Ｃまで昇温さセ
るのは第１の超格子層３ａを結晶化するためである。そ
して引き続き成長した超格子層３ｂもまた結晶構造を有
する。結晶化の際にかなりの結晶欠陥が超格子層３ａ、
３ｂに発生ずるが、これら２層が緩衝層となって上層の
化合物半導体層２での結晶欠陥の発生を抑止する。なお
、第１の超格子層３ａを厚み２００人と比較的薄く形成
するのは温度５００°Ｃから温度７５０°Ｃにル１ｈμ
するのに伴って発生ずる卵形の結晶欠陥（オーハルディ
フエク［−）を防止するためである。また第２の超格子
３ｂをＩ７み２０００人程度にするのもオーハルディフ
エク１〜の発生を防止するためである。
かｊ内にＡｓ１Ｌ＋ （アルシ刈と水素とを導入してＲ
１ｆ加熱によゲて炉内温度を１００Ｏ’Ｃとして３０分
間純持してＳｌの自然酸化膜（ＳｉＯ□）を除去した後
、Ｇａ原料ガスとしてＴＭＧ（＋・リメチルガリウＪ、
）を、Ａｓ原料ガスとしてＡｓ１ｌ：＋を、またＡ！原
料ガスとしてＴＭＡ（トリメチルアルミニウド）を炉内
に導入してＡＩＧａＡｓ（厚み２０人）／ＧａＡｓ（厚
み２０人）を交互に各５層つつ、すなわち計１０層を温
度５００°Ｃで成長させて層厚２００人の第１の超格子
層３ａを生成−Ｕしめる。このとき超格子層３ａはアモ
ルファス状である。次に同様に原料ガスを炉内に導入し
てＡＩＧａＡｓ（厚／７２００人）／ＧａＡｓ（Ｎみ２
００人）を交互に各５層、すなわち旧１０層を温度７５
０°Ｃで成長させて層厚２０００人の第２の超格子層３
ｈを生成せしめる。７１μ度を７５０°Ｃまで昇温さセ
るのは第１の超格子層３ａを結晶化するためである。そ
して引き続き成長した超格子層３ｂもまた結晶構造を有
する。結晶化の際にかなりの結晶欠陥が超格子層３ａ、
３ｂに発生ずるが、これら２層が緩衝層となって上層の
化合物半導体層２での結晶欠陥の発生を抑止する。なお
、第１の超格子層３ａを厚み２００人と比較的薄く形成
するのは温度５００°Ｃから温度７５０°Ｃにル１ｈμ
するのに伴って発生ずる卵形の結晶欠陥（オーハルディ
フエク［−）を防止するためである。また第２の超格子
３ｂをＩ７み２０００人程度にするのもオーハルディフ
エク１〜の発生を防止するためである。
最後に付Ｇ、Ａｓ１ｌ＋のみを供給して、支持台の温度
を７５０°Ｃに保持したまま、超格子層３ｂ上にＧａＡ
ｓをエビタキツヤル成長せしめる。
を７５０°Ｃに保持したまま、超格子層３ｂ上にＧａＡ
ｓをエビタキツヤル成長せしめる。
なお、以上の実施例でばＧａＡｓを成長させる場合につ
いて述べたが、■−Ｖ族の他の化合物半導体を成長させ
る場合においても本発明方法を用い得るごとは勿論であ
る。
いて述べたが、■−Ｖ族の他の化合物半導体を成長させ
る場合においても本発明方法を用い得るごとは勿論であ
る。
本発明は以上説明したように、Ｓ１単結晶基板上の２種
類の超格子層からなる緩衝層」−に化合物半導体を成長
させるようにしたので、Ｓ１単結晶と化合物半導体結晶
との間の格子定数の相違に起因して生しる歪み等が無い
結晶性に優れた、しかも大面積の化合物半導体を基板上
に生成ゼしめることができる等、本発明は優れた効果を
奏する。
類の超格子層からなる緩衝層」−に化合物半導体を成長
させるようにしたので、Ｓ１単結晶と化合物半導体結晶
との間の格子定数の相違に起因して生しる歪み等が無い
結晶性に優れた、しかも大面積の化合物半導体を基板上
に生成ゼしめることができる等、本発明は優れた効果を
奏する。
第１し１は本発明方法に係る半導体Ｗ板の断面構造口、
第２図は従来方法に係る半導体基板の断面構造口である
。 １・・捨板 ２・・・化合物半導体層 ３ａ、３ｂ・・
・超格子層
第２図は従来方法に係る半導体基板の断面構造口である
。 １・・捨板 ２・・・化合物半導体層 ３ａ、３ｂ・・
・超格子層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉ単結晶基板上に化合物半導体層をエピタキシャ
ル成長させるにあたり、 前記Ｓｉ単結晶基板上に前記化合物半導体を含むアモル
ファス超格子層を成長させ、次に通常の成長温度で、こ
の超格子層上に前記化合物半導体を含む超格子層を成長
させ、これら２層の超格子層上に化合物半導体をエピタ
キシャル成長させることを特徴とする化合物半導体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10102888A JPH01270594A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10102888A JPH01270594A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 化合物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270594A true JPH01270594A (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=14289729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10102888A Pending JPH01270594A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01270594A (ja) |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP10102888A patent/JPH01270594A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01289108A (ja) | ヘテロエピタキシャル成長方法 | |
| JPH04186824A (ja) | 半導体基板およびその製造方法 | |
| JPH05283336A (ja) | 化合物半導体層の形成方法 | |
| JPH01270594A (ja) | 化合物半導体の製造方法 | |
| JPS63158832A (ja) | 半導体基体 | |
| JP3078927B2 (ja) | 化合物半導体薄膜の成長方法 | |
| JPH04182386A (ja) | エピタキシャル成長基板サセプタ | |
| JP2900946B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH01120011A (ja) | ＩｎＰ半導体薄膜の製造方法 | |
| JPH0645249A (ja) | ＧａＡｓ層の成長方法 | |
| JPS62279625A (ja) | エピタキシヤル成長法 | |
| JPH01184815A (ja) | 半導体ウエハ及びその製造方法 | |
| JPH02263427A (ja) | 化合物半導体基板およびその製造方法 | |
| JP3124616B2 (ja) | 化合物半導体薄膜の成長方法 | |
| JPH04186821A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法 | |
| JPH04179219A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法 | |
| JP2790492B2 (ja) | 半導体薄膜の成長方法 | |
| JPH0536605A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法 | |
| JPH0496320A (ja) | 薄膜半導体結晶成長法 | |
| JPH0551295A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法 | |
| JPH0532486A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法 | |
| JPH0383327A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法 | |
| JPH0737819A (ja) | 半導体ウエハ及びその製造方法 | |
| JPH02175690A (ja) | 化合物半導体基板の製造方法 | |
| JPH0573335B2 (ja) |